专利名称：一种超高分子量聚乙烯管材制板装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种超高分子量聚乙烯管材制板装置，尤其适用于宽幅板材加工，属超高分子量聚乙烯板材加工领域。
背景技术：
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有普通聚乙烯和其他工程塑料无可比拟的耐磨性、耐冲击性、耐腐蚀性、自润滑性、吸收冲击能、耐低温性等优异的综合性能。在国外，UHMWPE被为“令人惊异的塑料”，广泛应用于化工、纺织、医学、建筑、冶金、矿业、水利、煤炭、电力等领域。在超高分子量聚乙烯制品中，板材占60%以上。超高分子量聚乙烯板材的成型方法有模压成型法、板机头挤出成型法和管材挤出直剖平展成板法。其中模压成型法、板机头挤出法受模具的限制，成型板材的宽度有限，而管材挤出直剖平展成板法则无这方面的限制，且超高分子量聚乙烯管材挤出技术已是较成熟的技术。在管材挤出直剖平展成板法中，管材直剖平展是其中重要的一环。在专利CN201010506628. O中介绍了一种用于管材平展成板的楔形模具，其采用人字形导板来实现平展。该方法中，只有导板的两条竖棱与管材接触，对管材的支撑面小，且对管材的上半段圆弧缺少支撑。在管材前进的过程中，棱易刮伤管材的内表面，且使得管材前进的阻力变大。
发明内容
为了克服上述缺点，本发明提供了一种超高分子量聚乙烯管材制板装置，并设计了一种用于管材直剖平展的曲面微分平展装置。为了实现以上目的，本发明采用以下的技术方案一种超高分子量聚乙烯管材制板装置，依管材的挤出方向依次包括挤出机、管材机头、直剖刀具、曲面微分平展装置、两辊压光机、冷却托架、牵引机、横向切断机、输送机和升降堆料架，在冷却托架的两边各安装有纵向裁边机。其中所述曲面微分平展装置包括多个微分平展支架和至少一个微分平展夹。所述微分平展支架由圆管、滚珠、堵头和托架组成。所述圆管沿轴向被切去一部分，然后将其弯成预定的弧度固定在托架上，切口向外，将多个滚珠放入该圆管中，滚珠可在圆管内任意转动。所述圆管两端用堵头封闭，堵头与圆管采用螺纹连接，从而可以方便地卸下堵头，更换滚珠。所述微分平展夹由框架和直圆管组成，直圆管安装在框架上，且能自由转动，两直圆管间的距离可自由调整。本发明超高分子量聚乙烯管材制板装置的微分平展支架中圆管沿轴向被切去的部分小于圆管半径，优选为圆管半径的1/2，这样滚珠就能卡在圆管内而不脱落，而且圆管卡住滚珠的力量大，又不会对滚珠的转动造成影响。本发明超高分子量聚乙烯管材制板装置的微分平展支架中滚珠的直径应稍小于圆管的内径，这样滚珠可在圆管内转动自如。
本发明超高分子量聚乙烯管材制板装置的微分平展支架中滚珠的材料是钢、铜、陶瓷、聚四氟乙烯等。本发明超高分子量聚乙烯管材制板装置的曲面微分平展装置中的微分平展支架的个数以及支架间的距离可根据生产板材的宽度做调整，使板材平展过程中不起皱。本发明超高分子量聚乙烯管材制板装置的直剖刀具可以是带加热功能的直立刀具，也可以是带驱动装置的电锯圆片刀具，亦可以是火焰刀具等。本发明超高分子量聚乙烯管材制板装置的直剖刀具可以安装于管材机头模具出口下方，也可直接安装于管材机头圆形流道的末端，直接剖开挤出的管材。本发明超高分子量聚乙烯管材制板装置的冷却托架的两边各安装有纵向裁边机。本发明超高分子量聚乙烯管材的制板装置，通过更换不同尺寸的管材机头，适当调整曲面微分平展装置支架中圆管的弯曲弧度，即可生产不同宽度与厚度的板材。由以上技术方案可知，本发明与现有技术相比具有如下优点
本发明采用管材直剖平展成板的方法来生产超高分子量聚乙烯板材，成型板材的宽度不受限制，尤其适合生产宽幅板材。本发明的曲面微分平展装置包括多个微分平展支架和至少一个微分平展夹，所述微分平展支架由弯成不同弧度的圆管构成，装入圆管中的滚珠顶部连成的微分曲面与管材平展的趋势相符合，在管材平展过程中对剖开后的管材做全面支撑，且在板材前移的过程中，滚珠转动，板材的前移阻力小，且不会对板材的表面造成刮伤。所述微分平展夹由框架和安装在框架上的直圆管组成，在管材平展过程中该剖开后的管材在直圆管之间通过。该种微分平展支架和微分平展夹加工制造简单，便于维护。
图1是本发明超高分子量聚乙烯管材制板装置的示意图。图2是本发明曲面微分平展装置的示意图。图3是图2中微分平展支架14的立体示意图。图4是图3中所示微分平展支架14的主视图。图5是图2中微分平展支架15的立体示意图。图6是图2中微分平展支架16的立体示意图。图7是图2中微分平展夹17的立体示意图。图中1_挤出机,2-管材机头,3-直剖刀具,4-曲面微分平展装置,5-两棍压光机，6-纵向裁边机，7-冷却托架，8-板型材，9-牵引机，10-横向切断机，11-输送机，12-升降堆料架，13-板材成品，14，15，16-微分平展支架，17-微分平展夹，18-圆管，19-滚珠，20-堵头，21-托架，22-直圆管，23-框架。
具体实施例方式下面结合附图，对本发明进一步详细说明。本发明公开一种超高分子量聚乙烯管材制板装置，如图1所示，该装置包括挤出机1、管材机头2、直剖刀具3、曲面微分平展装置4、两棍压光机5、冷却托架7、纵向裁边机
6、牵引机9、横向切断机10、输送机11和升降堆料架12。本发明超高分子量聚乙烯管材制板的生产步骤如下
(1)按加工配比称取超高分子量聚乙烯树脂，加工助剂等原料备用；
(2)将原料混合后放入挤出机I中，经管材机头2挤出管材；
(3)在管材机头2模具出口下方安装直剖刀具3，直剖刀具3沿管材底部管壁将管材纵向剖开；
(4)剖开后的管材进入曲面微分平展装置4，将管材展平成板型材8；
(5)将板型材8导入到两辊压光机5中，压光定型；
(6)经两辊压光机5压光定型的板型材8导入到冷却托架7上冷却；在冷却托架7的两边，各安装有纵向裁边机6，对板型材8的纵向边做裁边修剪处理；
(7)经纵向裁边的板型材8在牵引机9的牵引下送入横向切断机10，切断成定长的板材成品13，板材成品13经输送机11输送到升降堆料架12上，实现板材成品13的收集堆放。本发明的曲面微分平展装置4包括多个微分平展支架和至少一个微分平展夹。在本实施方式中，如图2所示，曲面微分平展装置4包括三个微分平展支架14，15，16和一个微分平展夹17。如图3至图6所示，所述微分平展支架14，15，16由圆管18、滚珠19、堵头20和托架21组成，所述微分平展支架14，15，16的结构相同，只是圆管18弯曲的弧度不同。将圆管18沿轴向至多切去1/4直径部分，再将圆管18弯成预定的弧形固定在托架21上，切口向外，将滚珠19放入圆管18中，滚珠19可在圆管18内任意转动，滚珠19的直径略小于圆管18的内径，滚珠19的材料可以是钢、铜、陶瓷、聚四氟乙烯等。圆管18的两端用堵头20封闭，堵头20与圆管18采用螺纹连接，从而可以方便地卸下堵头20，更换滚珠19。如图7所示，微分平展夹17由直圆管22和托架23组成，两根直圆管22安装在托架23上，可自由转动，直圆管22间的间距可以根据成型板材的厚度自由调节。应当注意到，微分平展支架的个数与支架间的距离可根据实际生产的板材的宽度做适当的调整。直剖刀具3可以是带加热功能的直立刀具，也可以是带驱动装置的电锯圆片刀具，亦可以是火焰刀等其他形式的刀具。直剖刀具3可以安装于管材机头2模具出口下方，也可直接安装于管材机头2圆形流道的末端，直接挤出剖开的管材。
权利要求
1.一种超高分子量聚乙烯管材制板装置，依管材的挤出方向依次包括挤出机、管材机头、直剖刀具、曲面微分平展装置、两辊压光机、冷却托架、牵引机、横向切断机、输送机和升降堆料架，其特征在于:曲面微分平展装置包括多个微分平展支架和至少一个微分平展夹，所述微分平展支架由圆管、滚珠、堵头和托架组成，所述圆管沿轴向被切去一部分，然后将其弯成预定的弧形固定在托架上，切口向外，将多个滚珠放入该圆管中，所述圆管两端用堵头封闭，堵头与圆管采用螺纹连接；所述微分平展夹由框架和安装在框架上的直圆管组成。
2.根据权利要求1所述超高分子量聚乙烯管材制板装置，其特征在于:所述微分平展支架中圆管沿轴向切去的部分小于圆管半径。
3.根据权利要求1所述超高分子量聚乙烯管材制板装置，其特征在于:所述沿轴向切去的部分为圆管半径的1/2。
4.根据权利要求1所述超高分子量聚乙烯管材制板装置，其特征在于:所述微分平展支架中滚珠的直径稍小于圆管的内径。
5.根据权利要求1所述超高分子量聚乙烯管材制板装置，其特征在于:所述微分平展支架中滚珠的材料是钢、铜、陶瓷或聚四氟乙烯。
6.根据权利要求1所述超高分子量聚乙烯管材制板装置，其特征在于:所述微分平展支架的个数与支架间的距离根据生产板材的宽度做调整。
7.根据权利要求1 所述超高分子量聚乙烯管材制板装置，其特征在于:所述直剖刀具是带加热功能的直立刀具，或是带驱动装置的电锯圆片刀具，或是火焰刀具。
8.根据权利要求1所述超高分子量聚乙烯管材制板装置，其特征在于:直剖刀具安装于管材机头模具出口下方，或安装于管材机头圆形流道的末端。
9.根据权利要求1所述超高分子量聚乙烯管材制板装置，其特征在于:所述冷却托架的两边各安装有纵向裁边机。
全文摘要
本发明公开了一种超高分子量聚乙烯管材制板装置，依管材的挤出方向依次包括挤出机、管材机头、直剖刀具、曲面微分平展装置、两辊压光机、冷却托架、牵引机、横向切断机、输送机和升降堆料架，所述曲面微分平展装置包括多个微分平展支架和至少一个微分平展夹，所述微分平展支架由圆管、滚珠、堵头和托架组成，所述圆管沿轴向被切去一部分，然后将其弯成预定的弧形固定在托架上，切口向外，将多个滚珠放入该圆管中，所述圆管两端用堵头封闭，堵头与圆管采用螺纹连接；所述微分平展夹由框架和安装在框架上的直圆管组成。
文档编号B29C53/20GK103072260SQ20121057829
公开日2013年5月1日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者谈述战, 杨卫民, 刘毅, 程真真, 王德禧 申请人:青岛中科昊泰创新技术研究院有限公司